拆解玩具电池充电器:充久了可能会爆,廉价电路方案让人震惊!

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所属分类:整机电路

拆解玩具电池充电器:充久了可能会爆,廉价电路方案让人震惊!▲ 本文要分析的电路

家里有不少给小孩子买的电动玩具,感叹现在的电动玩具虽然才几十块钱,但是不仅包邮,还附送充电器和可充电电池,真的很便宜,大家都买得起。

下图这款充电器忘了是哪个玩具附送的,看起来像模像样,就是有点轻。这么便宜的价格,想看看是什么电路方案,下面拆解分析:

拆解玩具电池充电器:充久了可能会爆,廉价电路方案让人震惊!

背面的样子:

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背面的字体不大能看清:(妹纸的手)

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图像处理一下,大体能看清了:

拆解玩具电池充电器:充久了可能会爆,廉价电路方案让人震惊!

上面写着,这是一款镍镉、镍氢电池充电器,5号、7号电池都能充。

采用USB供电,标称输入是5V 1A。

充电时间3-5小时。

卸下4颗螺丝,拆开后盖:

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这时已经可以把电路板扣出来了:

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重点看电路板,元器件很少:

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根据实物,把电路原理图复原出来,电路很简单:

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不难发现,有三组一模一样的电路,用来分别对三节电池进行充电:

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所以在实物图上,只标注原理图中位于左边的那组:

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这款充电器有3个电池仓,可以独立地对3节电池进行充电:

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电池仓里不放电池时,接上电,红色LED灯是不亮的:(同样是妹纸的手)

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因为没有电池,LED灯所在的电路不能形成回路:

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电池仓里放入电池,LED灯亮起:

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此时就是在充电了。

充电时,电路中各点的电压电流是怎样的呢?

直接用电路仿真来仿真计算,简单直观:(以电路用1.3V的电压对电池进行充电为例)

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从上图可以看出:

1、红色LED灯的正向压降为3.15V - 1.3V = 1.85V,流过4.67mA的电流。

2、电池的充电电流为175mA。

看到这里,大家发现了没有,这款充电器没有检测电池充电状态的电路,所以会对电池一直充电,永远不会停止!

红色LED灯也会一直亮起,永远不会熄灭!

不明所以的用户一定会感到很奇怪,为什么充了​一整天还没充满,因为红灯还是亮着。于是继续充电。

那么​问题来了,这么简单粗暴的充电电路,不会出问题吗?

下面以对镍氢电池充电为例,继续分析。

镍氢电池的充电曲线是这样的:

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纵坐标是充电电压。

横坐标是说已经冲进了多少电,用电池标称容量的百分比来计量。

图中的0.1C、0.2C是什么意思呢?

C代表电池容量,如果电池容量为1200mAh,那么0.1C就代表充电电流为:

0.1 x 1200mA = 120mA

0.2C就是 :

0.2 x 1200mA = 240mA

从充电曲线可以看出,用不同大小的充电电流,充电曲线是不一样的。上图列出的就有4条充电曲线。

那些价格贵的“智能充”,就是根据充电曲线的特性来判断是否已经充满电,从而停止充电。

可以有以下几种判断方法:

1、当检测到充电电压有一段时间都不再上升时,就认为已经充满电。

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2、当检测到充电电压反而在下降时,也就是电压的“负斜率”出现时,认为已经充满电。

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3、也有判断电池电压达到指定值,就停止充电的,但是这种方法准确性差些。

这次拆解的充电器,简单粗暴,除了充电功能,啥也没有,会一直充一直充。充到最后电池电压上去了,源源不断的充电电流就全部用来发热。

假设电池能充到的最高电压为1.53V时:

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对于单颗电池来说,用来发热的功率为:

1.53V x 163mA ≈ 0.25W

3颗电池就是:

0.25 x 3 = 0.75W

可不小呢!

应该说,镍氢电池、镍镉电池都很扛造(东北话,耐折腾的意思),一般来说问题不大,这也是商家敢生产销售这种充电器的原因。

但是!

在电池满电后仍继续充,会使电池持续发热,轻则导致电池性能下降,容量减小,寿命缩短。

严重些的,可能会出现电池“爆”浆的问题!(文章题目说的“爆”就是指这个,至不至于爆浆跟电池质量也有关系)

所以大家使用廉价的充电器时,一定要注意:

1、一般充电没问题;

2、充电时,充电器附近不要有易燃易爆物,注意散热;

3、充电时,一定要有人在家;

4、充电时间不要过长,可以充一个白天,不建议通宵充电。

使用时小心注意就好,实在担心,可以买个好一点的充电器,也不贵。

本次的电路拆解分析就到这里啦,原创不易,记得点赞哦!

作者:LR梁锐

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